話筒的技術(shù)指標(biāo)是選擇和使用話筒的重要依據(jù)。只有明白了它的確切含義,才能合理地處置話筒與聲源的距離,掌握其聲壓與電壓的轉(zhuǎn)換關(guān)系,并把話筒所在聲場的聲壓級(jí)準(zhǔn)確地?fù)Q算成調(diào)音臺(tái)輸入端的電平,從而確定調(diào)音臺(tái)的輸入增益,得到較高信噪比、較低失真的線性信號(hào)。
那么話筒的哪些指標(biāo)與調(diào)音臺(tái)的輸入密切相關(guān)?同時(shí)如何據(jù)之確定調(diào)音臺(tái)的工作電平呢?
一.幾個(gè)重要指標(biāo)的含義
音頻應(yīng)用是以midi,錄音,混音,音樂制作,recording,audio,vst,mixing,樂器,吉他,話筒,耳機(jī),聲卡提供最全面的音頻信息及資訊等方面的交流、學(xué)習(xí)平臺(tái)!
廣播級(jí)話筒的技術(shù)指標(biāo)有近10個(gè),對(duì)于聲源和調(diào)音臺(tái)來說,最重要的是以下3個(gè):較大輸入聲壓級(jí)、靈敏度和較大輸出電平。較大輸入聲壓級(jí)是話筒所能承受的達(dá)到0.5%總諧波失真的較大聲壓級(jí)的度量,它與聲壓的關(guān)系定義為:
0dB SPL=2×10-5Pa
專業(yè)話筒的較大輸入聲壓級(jí)一般定得較高,只要它和聲源間的距離得當(dāng),就不會(huì)產(chǎn)生可聞的失真。因此這里我們重點(diǎn)討論直接影響調(diào)音臺(tái)工作電平的后兩種指標(biāo)。
1. 靈敏度
靈敏度是話筒在單位聲壓激勵(lì)下輸出電壓與輸入聲壓的比值,其單位是mV/Pa。為與電路中電平的度量一致,靈敏度也可以分貝值表示。早期分貝多以單位dBm和dBV表示:
0dBm=1mW/Pa,即把1Pa輸入聲壓下給600Ω負(fù)載帶來的1mW功率輸出定義為0dB;
0dBV=1V/μbar,把在1μbar輸入聲壓下產(chǎn)生的1V電壓輸出定義為0dB。
現(xiàn)在的分貝則以單位dBμ表示:
0dBμ=0.775V/Pa,即將1Pa輸入聲壓下話筒0.775V電壓輸出定義為0dB (這樣就把話筒聲壓—電壓轉(zhuǎn)換后的電平度量,統(tǒng)一到電路中普遍采用的0dBμ= 0.775V這一參考單位)。
顯然,不論靈敏度如何表示,我們都可將它轉(zhuǎn)換為dBμ,前提是行輸入統(tǒng)一到Pa這個(gè)單位。
例如:NEUMANN U89話筒的靈敏度是8mV/Pa,可直接由
20lg[(0.008V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
得出其靈敏度約為-40dBμ。
再如:AKG C414話筒的靈敏度為-60dBV,由
0dBV=1V/μbar=10V/Pa
先求出1Pa聲壓下-60dBV的輸出電壓X:
20lg[(X V/Pa)÷(10V/Pa)]=-60
得出X=0.01(V),即它的靈敏度為10mV/Pa。再由式
20lg[(0.01V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
可得其靈敏度約為-37dBμ。
2. 較大輸出電平
話筒在較大輸入聲壓級(jí)下的輸出電平即較大輸出電平。如同較大輸入聲壓級(jí)限定了話筒與聲源間的距離一樣,較大輸出電平直接決定了調(diào)音臺(tái)的輸入工作電平。對(duì)于一個(gè)給定的話筒來說,只要已知其靈敏度與較高聲壓級(jí),就可算出它的較大輸出電平。
仍以NEUMANN U89話筒為例:其靈敏度為8mV/Pa,較大輸入聲壓級(jí)為134dB SPL(在10dB輸入衰減檔)。先將輸入聲壓級(jí)轉(zhuǎn)換成聲壓,再由靈敏度求出較大輸出電平:因?yàn)?dB SPL= 2×10-5Pa,則較大輸入聲壓X可由
134dB SPL=20lgX/2×10-5Pa
得出X=100(Pa)。由靈敏度8mV/Pa知,100Pa時(shí)較大輸出為800mV,化成輸出電平即:
20lg[(0.8V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
約為0dBμ。此即U89話筒理論上的較大輸出電平。實(shí)際上,正常使用時(shí)一般不選擇10dB衰減檔(以減少輸入噪聲),所以只要話筒的擺放距離合適,U89前的較大聲壓級(jí)一般不會(huì)超過其正常檔位下的124dB SPL,因此它的較大輸出電平一般遠(yuǎn)低于0dBμ。
二.調(diào)音臺(tái)工作電平的確定
技術(shù)上講,調(diào)音臺(tái)的工作電平是以其上較大信號(hào)電平不超過廠家設(shè)定的較大動(dòng)態(tài)余量上限來規(guī)定的(實(shí)際中工作電平還得根據(jù)節(jié)目的需要才能確定)。這里,較大動(dòng)態(tài)余量指總諧波失真指標(biāo)下較大電平與0dBμ之上的一段電平范圍,如圖示。
這樣,只要在話筒端已知聲源可能的較大聲壓級(jí)與話筒的靈敏度,就可算出其相應(yīng)的較大輸出電平;這一電平與調(diào)音臺(tái)動(dòng)態(tài)余量上限的差值,便是調(diào)音臺(tái)輸入級(jí),即話筒放大器(簡稱話放)的輸入增益;在此增益下的信號(hào)電平就是調(diào)音臺(tái)的工作電平。
以所錄聲源為花腔女高音、采用U89話筒和AMEK RemBandt調(diào)音臺(tái)為例,對(duì)此進(jìn)行說明:假如距離話筒70cm處聲源的較大聲壓級(jí)是112dB SPL(峰值,A加權(quán)),話筒所能承受的較大輸入聲壓級(jí)是124dB、靈敏度是8mV/Pa,由式
112dB SPL=20lgX/2×10-5
可知112dB聲壓級(jí)相當(dāng)于8Pa聲壓,它可有8Pa×8mV/Pa=64mV的電壓輸出,也即有電平輸出:
20lg[(0.064V/Pa)÷(0.775V/Pa)]=-22dBμ
這個(gè)電平聯(lián)接到70dB話放增益、話放級(jí)的動(dòng)態(tài)余量在總諧波失真是0.017%時(shí)為12dBμ的調(diào)音臺(tái)后(該調(diào)音臺(tái)線路放大級(jí)的動(dòng)態(tài)余量為28dBμ),與+12dBμ的上限尚有34dB的余量(+12dB-(-22dB)=34dB),這便是調(diào)音臺(tái)應(yīng)有的輸入增益。由此便確定了調(diào)音臺(tái)的工作電平。
實(shí)際操作中,為確保調(diào)音臺(tái)在較大信號(hào)電平時(shí)總諧波失真低于0.017%,一般應(yīng)把上述話放增益再降低幾分貝。降低的幅度由以下方法確定:
首先將通道、監(jiān)聽及總輸出三部分的推拉衰減器都置于0dB工作位置,然后觀察此時(shí)輸入、輸出的音量表,以其指示在正常區(qū)域?yàn)閰⒄,確定其降幅的分貝數(shù) 。